Введение
Фазер — это электронный звуковой процессор, используемый для фильтрации сигнала путем создания серии пиков и провалов в частотном спектре. Положение пиков и провалов изменяемой формы волны обычно модулируется внутренним низкочастотным генератором, заставляя их меняться со временем и создавая эффект волнообразного изменения звучания. Фазеры часто используются для придания "синтезированного" или электронного звучания естественным звукам, таким как человеческая речь. Голос C-3PO из "Звездных войн" был создан путем обработки голоса актера с помощью фазера.
A phaser is an electronic sound processor used to filter a signal by creating a series of peaks and troughs in the frequency spectrum. The position of the peaks and troughs of the waveform being affected is typically modulated by an internal low frequency oscillator so that they vary over time, creating a sweeping effect. Phasers are often used to give a "synthesized" or electronic effect to natural sounds, such as human speech. The voice of C 3PO from Star Wars was created by taking the actor's voice and treating it with a phaser.
Процесс
Эффект электронного фазирования создается путем разделения аудиосигнала на два пути. Один путь обрабатывает сигнал фильтром с полным прохождением, который сохраняет амплитуду исходного сигнала и изменяет фазу. Степень изменения фазы зависит от частоты. При смешивании сигналов с двух путей частоты, находящиеся в противофазе, будут взаимно гаситься, создавая характерные провалы фазера. Изменение соотношения смешивания изменяет глубину провалов; наиболее глубокие провалы возникают при соотношении смешивания 50%. В определении фазера обычно исключаются устройства, в которых секция полного прохождения представляет собой линию задержки; такое устройство называется фленджером. Использование линии задержки создает бесконечную серию равномерно расположенных провалов и пиков. Возможно последовательное соединение линии задержки с другим типом фильтра с полным прохождением. Это объединяет бесконечное количество провалов фленджера с неравномерным расположением провалов фазера.
Структура
Традиционные электронные фазеры используют серию переменных цепей сдвига фазы, которые изменяют фазы различных частотных компонентов сигнала. Эти цепи пропускают все частоты с одинаковой громкостью, внося лишь фазовые изменения в сигнал. Человеческий слух не очень чувствителен к разнице фаз, но это создает слышимые интерференции при смешивании с исходным (необработанным) сигналом, формируя провалы в спектре. Упрощенная структура монофазера показана ниже: количество всепроходных фильтров (обычно называемых ступенями) варьируется в зависимости от модели; некоторые аналоговые фазеры предлагают 4, 6, 8 или 12 ступеней. Цифровые фазеры могут предлагать до 32 и более. Это определяет количество провалов/пиков в звуке, влияя на общее тембральное звучание. Фазер с n ступенями обычно имеет n/2 провалов в спектре, поэтому 4-ступенчатый фазер будет иметь два провала. Кроме того, выходной сигнал может быть возвращен на вход для более выраженного эффекта, создавая резонанс за счет усиления частот между провалами. Это достигается путем подачи выхода цепи всепроходных фильтров обратно на вход, как показано здесь: Показана частотная характеристика 8-ступенчатого фазера с обратной связью и без нее. Обратите внимание, что пики между провалами становятся более резкими при включенной обратной связи, что придает звуку характерную окраску. Стереофазер обычно состоит из двух идентичных фазеров, модулируемых квадратурным сигналом; выходные сигналы генераторов для левого и правого каналов сдвинуты по фазе на четверть волны. Многие современные фазеры реализованы с использованием цифровой обработки сигналов, часто эмулируя аналоговые фазеры. Фазеры чаще всего встречаются в виде плагинов для программного обеспечения для редактирования звука, как часть монолитного рэкового звукового процессора или как педали эффектов для гитары.
The number of all pass filters (usually called stages) varies with different models, some analog phasers offer 4, 6, 8 or 12 stages. Digital phasers may offer up to 32 or even more. This determines the number of notches/peaks in the sound, affecting the general sound character. A phaser with n stages generally has n/2 notches in the spectrum, so a 4 stage phaser will have two notches. Additionally, the output can be fed back to the input for a more intense effect, creating a resonant effect by emphasizing frequencies between notches. This involves feeding the output of the all pass filter chain back to the input, as shown here:
The frequency response of an 8 stage phaser with or without feedback is shown. Note that the peaks between the notches are sharper when there's feedback, giving a distinct sound. A stereo phaser is usually two identical phasers modulated by a quadrature signal; the output of the oscillators for the left and right channels are a quarter wave out of phase. Many modern phasers are implemented using digital signal processing, often emulating analog phasers. Phasers are mostly found as plugins for sound editing software, as a part of a monolithic rackmount sound effect unit, or as stompbox guitar effects.
Использование
Термин часто использовался для обозначения оригинального эффекта фланжирования ленты, который звучал на многих психоделических записях конца 1960-х годов, в частности, "Itchycoo Park" (1967) группы Small Faces. Eventide Instant Phaser 1971 года был одним из первых студийных устройств, имитирующих эффект фланжирования ленты (с использованием всепропускающих фильтров вместо задержки, таким образом, являясь одним из первых, кто разграничил фазирование и фланжирование). Он широко использовался в студии и на концертах такими артистами, как Led Zeppelin и Тодд Рандгрен. Фазирование – популярный эффект для электрогитары. В 1968 году педаль эффектов Uni Vibe компании Shin-ei, разработанная инженером звука Фумио Миедой, включала фазовый сдвиг и вскоре стала любимым эффектом таких гитаристов, как Джимми Хендрикс и Робин Трауэр. К началу 1970-х годов фазирование стало доступно в виде портативного гитарного эффекта, первым из которых был Maestro Phase Shifter PS 1, разработанный Томом Оберхаймом. В отличие от последующих фазовых сдвигателей, Maestro PS 1 имел три кнопки для управления скоростью: медленная, средняя и быстрая. Известными пользователями Maestro Phase Shifter были Джон Пол Джонс из Led Zeppelin, Алекс Лифесон из Rush и Эрни Айсли из The Isley Brothers. Еще одним заметным ранним примером был MXR Phase 90, оснащенный ручкой управления для регулировки скорости. Начиная с 1974 года Стив Хэкетт из Genesis использовал MXR Phase 90 для своих гитар Les Paul во время записи альбома и тура Selling England by the Pound (1973), а в альбоме и туре The Lamb Lies Down On Broadway (1974) использовал фазовый фильтр в своей студии электронной музыки Electronic Music Studios Synthi Hi Fli. В музыке кантри Уэйлон Дженнингс был известным пользователем эффекта фазера, особенно заметным в песне "Are You Sure Hank Done It This Way" (1975). В конце 1970-х годов Брайан Мэй активно использовал фазирование в таких песнях, как "Sheer Heart Attack". В конце 1970-х и 1980-х годах Эдди Ван Хален часто использовал MXR Phase 90 как часть своей цепочки сигналов, например, в инструментальной композиции "Eruption" и в песне "Atomic Punk". Клавишники также использовали фазирование: в 1970-х годах клавишные инструменты, такие как электрическое пианино Fender Rhodes, электронный орган Eminent 310 и клавинет, часто обрабатывались фазером, особенно в авангардном джазе. Билл Эванс, например, использовал фазер Maestro в альбоме "Intuition" (1974). Фазер также используется для "придания сладости" звучанию. Примеры можно услышать в песне Билли Джоэла "Just The Way You Are", песне Styx "Babe" и в альбоме Жана-Мишеля Жарра "Oxygène" (1976), где он широко использовал фазер EHX Small Stone. Тони Бэнкс (Genesis) использовал MXR Phase 100 на своем пианино RMI 368x Electra с 1974 года (позже он встраивал этот эффект, а также фуззбокс, в панель Electra); с конца 1977 года он также использовал фазер (вместе с Boss CE 1) на своем органе Hammond для замены вращающегося эффекта Leslie. Daft Punk помогли возродить популярность эффекта в XXI веке, используя его в ряде треков на своем альбоме "Discovery" (2001). Ричард Ти также использовал фазовый сдвигатель, подключенный к его Fender Rhodes. В кино- и телепроизводстве эффект, создаваемый фазером, часто используется для того, чтобы создать впечатление, будто звук сгенерирован синтетически, например, превращая естественный человеческий голос в компьютерный или роботизированный. Этот прием работает, потому что частотная фильтрация создает звук, обычно ассоциирующийся с механическими источниками, которые генерируют только определенные частоты, а не с природными источниками, которые производят широкий диапазон частот. Вокодер и кольцевая модуляция также используются для создания синтетических эффектов.
Похожие эффекты
Специфический тип фазирования, фленджер – это похожий эффект, в котором провалы расположены линейно. В эффекте фленжера провалы создаются путем смешивания сигнала с задержанной копией самого себя. Фленджеры обычно звучат более выразительно и естественно, напоминая эффект "свист реактивного самолета", в то время как фазеры звучат более тонко и неземно. Для сравнения этих двух эффектов ознакомьтесь с Uni Vibe – это ранний эффект фазового сдвига, использующий фоторезисторы для модуляции.
The Uni Vibe is an early phase shifting effect that uses photoresistors for modulation.